SVILUPPO DI UN SENSORE DI UMIDITÀ PER APPLICAZIONI MEDICALI

tesi di laurea triennale

Relatoreprof. Sergio Carratocorrelatore laureandoLuciano Generali Marco Bogar

anno accademico 2010 / 2011

Università degli Studi di Trieste

obiettivo

realizzare una catena di misura per un sensore di umidità

sensorecircuito di

condizionamento microcontrollore transponder

PCumidità

sezione analogica sezione digitale

il sensore

materiale conduttore

materiale elettricamenteisolante

modello equivalente

∆R = 20Ω ÷ 20KΩ∆C trascurabile

il circuito di condizionamento

• alimentazione per il sensore• trasduzione della variazione di resistenza in

variazione di tensione• fornire un’uscita in continua tra 0 e 3 V• amplificazione e filtraggio

il circuito di condizionamento - l’oscillatore -

il circuito di condizionamento - lo stadio trasduttore -

il circuito di condizionamento - lo stadio trasduttore -

il circuito di condizionamento - amplificazione e filtraggio-

il circuito di condizionamento - raddrizzamento e rettificazione -

la rete di alimentazione

il microcontrollore

il microcontrollore

• conversione A/D• comunica col transponder via SPI• modalità basso consumo

il transponder

• radioricevitore a radiofrequenza, banda di lavoro 2400 - 2483,5 MHz

• assemblato assieme al CC2591• comunicazione a pacchetto (IEEE 802.15.4-

2006 / Zigbee®)

il pacchetto Zigbee®

• 4 byte – preamble• 1 byte – SFD (Start Frame Delimiter)• 1 byte – length• 2 byte – FCF (Frame Control Field)• 1 byte – DSN (Data Sequence Number)• 20 byte – address• n byte – data• 2 byte – FCS (Frame Check Sequence)

il dispositivo come cella di una rete di sensori

il firmware del PIC (1)

il firmware del PIC (2)

conclusioni

• a breve test sul prototipo• migliorie: – alleggerimento del firmware dove possibile– alimentazione singola– introduzione del controllo sulla capacità